玻色-爱因斯坦凝聚态:什么是“第五物质态”?
有时也称为“第五”物质的状态”,玻色-爱因斯坦凝聚是一种物质状态,当粒子被称为玻色子,被冷却到接近绝对零(-273.15 摄氏度,或-460 华氏度)。
在如此低的温度下,粒子没有足够的能量移动到可能导致其独特的量子特性相互干扰的位置。
由于没有能量差异来区分粒子,整个粒子群共享相同的量子身份,实际上成为一个“超粒子”云,按照自己的规则运行。
玻色-爱因斯坦凝聚态是如何被发现的?
在量子物理学的早期,20世纪初,印度物理学家和数学家萨蒂延德拉·纳特·博斯重新解释了统计数据关系通过应用在光和温度之间近期进展在量子理论中。
在与阿尔伯特·爱因斯坦核对他的想法后,玻色的新解释被称为玻色-爱因斯坦统计,这个概念成为数学的基础,使我们能够区分某些粒子当它们处于这个超粒子云中时,它们会彼此产生影响。
玻色还将他的名字借给一类称为玻色子的粒子,其中包括来自玻色子的携带力的成员。标准型号粒子物理学,例如光子和胶子。
爱因斯坦扩展了玻色的统计数据,不仅可以描述光波,还可以描述原子,从而预测随着温度下降,单个玻色子群可以共享量子态。
这是终于在1995年观测到当铷 87 原子(符合玻色子资格的大粒子)的集合在实验中成功冷却到 170 纳开尔文时。 物理学家 Eric Cornell、Wolfgang Ketterle 和 Carl Wieman 分别分享了2001年诺贝尔物理学奖为了他们的工作。
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